剪力墻模板的設計-組合鋼模板

1、剪力墻模板的設計組合鋼模板橫向背楞只有一根鋼管不需要豎向背楞 有的工地地下室剪力墻用組合鋼模板作模板： 應當指出，上面照片中，背楞的布置是不合理的：橫向背楞直接受力，每道背楞只用一根鋼管。同時，現(xiàn)場拼裝的組合鋼模板只需要一道背楞。照片中的情況，只需要橫向背楞，不需要豎向背楞。（見組合鋼模板技術(shù)規(guī)范 GB 50214-2001,79面 4.4 支承系統(tǒng)的設計。）下面以一個4.8m高（包括板厚150）地下室剪力墻為例，說明用組合鋼模板做剪力墻模板的設計。設計依據(jù)：“建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范” JGJ 162-2008 “組合鋼模板技術(shù)規(guī)范” GB 50214-2001 。 先計算荷載?；炷羵?cè)壓力

2、標準值。按 JGJ 162-2008 4.1.1公式（4.1.1-1）新澆筑混凝土對模板側(cè)壓力標準值我們設定通常施工情況下比較高的數(shù)據(jù)：混凝土初凝時間為 t0=8h ;摻具有緩凝作用的外加劑 1 =1.2； 混凝土坍落度 110150 2=1.15 ；混凝土上升速度V3m/h, 計算時，取V=3m/h 于是混凝土的側(cè)壓力：又取 傾倒混凝土時產(chǎn)生的水平荷載標準值 按JGJ 162-2008 4.3 組合荷載 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0.9；恒載101KN/m2 >活載2KN/m2 恒載起控制作用。由JGJ 162-2008 4.2.3條、4.3.1條，永久荷載分項系數(shù)1.35；荷載組合值系數(shù) 0.

3、7故荷載設計值為 底部設計值=1.35*101*0.9=122.715KN/m2頂部設計值=1.4*2*0.9*0.7=1.764KN/m2 有效壓頭高度：h=F/c=101/24=4.208m側(cè)壓力設計值分布圖：對拉螺栓直徑采用16mm。由JGJ 162-2008 35面，對拉螺栓軸向拉力設計值為 24.5KN.組合鋼模板拼板示意圖如下：用600及100寬的鋼模板。100寬的鋼模板上有孔，穿過對拉螺栓。對拉螺栓間距700.只布置橫向背楞。根據(jù)上述側(cè)壓力、對拉螺栓直徑、鋼模板寬度、對拉螺栓間距及背楞布置，用電子表格Excel設計模板。設計過程見下面的電子表格。雙擊電子表格，回到Excel.在x

4、處側(cè)壓力、鋼模板受的彎矩、對拉螺栓的拉力、鋼管的彎矩四列中，點擊任一單元格，在編輯欄上可以看到該數(shù)據(jù)的計算公式。對電子表格說明如下：第一道水平背楞離地取0.13m.是讓鋼模板上穿對拉螺栓的孔避開的鋼模板橫肋。只要驗算600寬的鋼模板，不需要驗算100寬的鋼模板。就單位寬度的抗彎能力而言，100寬的鋼模板比600寬的鋼模板大：“組合鋼模板技術(shù)規(guī)范”38面，100寬鋼模板的凈截面抵抗矩W為3.75cm3,600寬的為11.98cm3 。600寬鋼模板每100寬的W只有11.98/6=2cm3<100寬鋼模板的W=3.75cm3 。W大，抗彎能力便大。 按JGJ 162-2008 17面4.2

5、.4條，對拉螺栓受的拉力乘以系數(shù)0.95.600寬鋼模板受的彎矩是按簡支計算的。鋼管受的彎矩是近似按均布荷載作用下三跨連梁計算的: （實際是受鋼模板縱肋傳來的集中力）。鋼模板受的彎矩按凈跨計算。600寬鋼模板的允許彎矩=Wf=11.98*0.205=2.4559KNm.兩根鋼管的允許彎矩=Wf=5.08*2*0.205=2.0828KNm.變形驗算，舉例如下：以最下排鋼管為例計算。按JGJ 162-2008 4.3.2條規(guī)定，驗算墻模板的撓度，用恒載標準值G4K 。最下排鋼管（離地130）處， 鋼管恒載（線荷載）標準值：q=(0.13+0.5*0.3)*101=28.28KN/m =28.28

6、N/mm按三跨連梁計算，相對撓度：式中，E、I 及 1/400 分別見JGJ 162-2008 77面、44面及22面 。分析電子表格，可以看到對拉螺栓受的拉力都接近允許值，而鋼模板的承載力卻遠沒有發(fā)揮。.這說明，對于本例，用直徑14的對拉螺栓是不合適的。當然更加不能用直徑12的對拉螺栓。實際上，工地上剪力墻跑模大都是對拉螺栓直徑偏小，螺帽被打飛了。 一個理想的設計，當然是各種材料都能充分發(fā)揮作用。要進一步發(fā)揮鋼模板的承載力,只有增大鋼管的垂直間距,即鋼模板的跨度，但這會使對拉螺栓受的拉力增大，這時只有增大對拉螺栓的直徑，例如，用直徑18或20 的對拉螺栓。增大對拉螺栓的直徑，對拉螺栓的數(shù)量也

7、可減少。當然，增大鋼管的垂直間距，還要考慮鋼管本身承受的彎矩是否會超過允許值。關(guān)于電子表格的更詳細說明，可見“剪力墻小模板的設計”（三稿）。 此文可在“愛問”上免費下載。對于像剪力墻、柱的模板，施工荷載比較單純，用Excel設計是一種很好的方法。 澆筑混凝土時，可以分高度控制。在“界限高度”h=F/c=101/24=4.2m以下，可以不控制混凝土上升速度。在界限高度4.2m以上，要控制混凝土上升速度不超過設定的數(shù)值，本例即3m/h：10分鐘內(nèi)，混凝土上升高度不超過0.5m;20分鐘，1m;30分鐘，1.5m分高度控制的說明，在“剪力墻小模板的設計”一文中可以找到。 要注意，下圖中的600寬的鋼

8、模板不能使用！因為模板當中的兩條三角形縱肋比兩邊的縱肋低，鋼模板接觸鋼管后，只有兩邊的縱肋緊挨鋼管，起支承作用，當中的三角形縱肋與鋼管有空隙，不起支承作用。這樣等于只有兩條縱肋，鋼模板實際的承載力大大降低。當中的縱肋比兩邊的縱肋低 經(jīng)設計的模板圖如下：100寬的鋼模板的孔眼，一般和上圖設計要求的不一致。最好是測量一下實際的孔眼位置。按照實際的孔眼位置，重新計算一下，確定一個比較合理的對拉螺栓位置。如果模板供應商同意，也可按模板設計要求在100寬的模板上重新鉆孔。原先的孔眼用塑料塞封堵。還有一個辦法是用100×55的方木代替100寬的鋼模板。在方木上鉆孔。其實，不僅地下室剪力墻可以用組合鋼模板，剪力墻結(jié)構(gòu)的非標準